2. Топливная экономичность двигателя

Топливную экономичность двигателя оценивают только экспериментально:

• часовой расход топлива G_Т, кг/час;

• удельный расход топлива g_e, кг/квт·ч: g_e= G_Т/Р_а

карбюраторный g_{e min}= 240…300 г/квт·ч; дизель g_{e min} = 195…230 г/квт·ч

Обе характеристики зависят от скорости двигателя и от нагрузки.

3. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Расход топлива автомобиля определяется:

,

где Р_а – мощность, развиваемая двигателем, в данных условиях нагружения, т.е. с учетом КПД и К_р (Р_а=Р_е если газ – «в пол»).

Откуда , [л/100км];

, [л/100км],

где ρ – плотность топлива (бензин 0,73 кг/л; солярка 0,8 кг/л); Р–кВт; F– H; g_e– г/(кВт·ч); V–м/с

Коэффициент, учитывающий влияние скорости двигателя на расход топлива

.

Экстремум К_п = 0,9544 при ω_е = 0,67·ω_Рmax

Коэффициент, учитывающий влияние расходуемой мощности на расход топлива

Для карбюраторных: ;

Экстремум К_N = 0,8977 при Р_а = 0,72·Р_е^вн

Для дизельных: ;

Экстремум К_N = 0,9069 при Р_а = 0,78· Р_е^вн

Таким образом, расход топлива зависит от массы автомобиля, дорожных условий движения и от режима работы двигателя.

Топливная (экономическая) характеристика автомобиля – графическая зависимость путевого расхода от установившейся скорости.

Алгоритм построения ТХА:

1. Задаем скорость V.

2. Определяем дорожное и аэродинамическое сопротивления.

3. Находим потребную мощность Р_а.

4. Находим максимальную мощность Р_е мотора при данной ω.

5. Находим Р_а/Р_е.

6. Вычисляем текущий g_e.

7. Вычисляем Q_S.

8. Повторяем пункты 1–7 для следующей скорости V.

4. Оценка топливной экономичности

В настоящее время расход топлива оценивают по четырем характеристикам:

• Контрольный расход топлива;

• Путевой расход топлива при скорости 90 км/ч;

• Путевой расход топлива при скорости 120 км/ч;

• Путевой расход топлива при городском цикле эксплуатации.

Контрольный расход – это осредненный расход топлива автомобилем на высшей передаче на горизонтальном участке дороге и при постоянной скорости (2 км/ч).

Путевой расход определяется на соответствующем цикле движения автомобиля, максимальная скорость в котором равна 90, 120 и 60 км/ч. (см. правила ЕЭК ООН № 15 и 84). В городском цикле есть остановки, в магистральном их нет.

Режимы движения автомобиля в цикле:

1. Движение с ускорением;

2. Равномерное движение;

3. Замедленное движение (торможение двигателем);

4. Работа на холостом ходу.

• Движение с постоянной скоростью

Мощность, затрачиваемая на движение равна мощности сопротивления качению и мощности аэродинамического сопротивления (подъем не учитываем):

;

;

Порядок графо-аналитического расчета:

1. Определяем загрузку двигателя;

2. На нагрузочной характеристике g_e(ΔP_e) проводим линию, соответствующую данной загрузке ДВС;

3. Находим g_e для разных скоростей ω_е;

4. Строим график g_e (ω_e);

5. Расход топлива на данном режиме, л:

,

где t_э – продолжительность этапа, с.

• Движение с ускорением

Разбиваем этап на отрезки Δt.

Предполагаем, что машина движется на этом отрезке с постоянной скоростью, равной средней скорости участка.

Учитываем силы инерции:

;

Рассчитываем на каждом участке среднюю скорость двигателя:

.

Находим расход топлива на участке:

.

.